目录

​1 监督学习目标​

​2 分类任务​

​3 回归分析 ​

​3.1 回归​

​3.2 回归的任务 ​

​3.3 Sklearn vs. 回归 ​

​3.4 回归应用 ​

​4 分类学习 ​

​4.1 输入输出​

​4.2 分类学习-评价​

​4.3 分类学习-评价标准​

​4.4 Sklearn vs. 分类 ​

​4.5 分类算法的应用 ​


1 监督学习目标

利用一组 带有标签 的数据,学习从输入到输出的映射,然后将这种映射

关系应用到未知数据上,达到分类或回归的目的。


(1)分类:当输出是离散的,学习任务为分类任务。


(2)回归:当输出是连续的,学习任务为回归任务。


2 分类任务

人工智能——监督学习_机器学习

 

3 回归分析 

3.1 回归

回归:统计学分析数据的方法,目的在于了解两个或多个变数间是否相关、研究其相关方向与强度,并建立数学模型以便观察特定变数来预测研究者感兴趣的变数。回归分析可以帮助人们了解在自变量变化时因变量的变化量。一般来说,通过回归分析我们可以由给出的自变量估计因变量的条件期望。


3.2 回归的任务 

人工智能——监督学习_机器学习_02

 

3.3 Sklearn vs. 回归

Sklearn 提供的回归函数主要被封装在两个子模块中,分别是sklearn.linear_model和 sklearn.preprocessing 。

sklearn.linear_modlel 封装的是一些线性函数, 线性回归函数 包括有:

• 普通线性回归函数( LinearRegression )

• 岭回归( Ridge )

• Lasso ( Lasso )

非线性回归函数 ,如多项式回归( PolynomialFeatures )则通过

sklearn.preprocessing 子模块进行调用




3.4 回归应用

回归方法适合对一些带有时序信息的数据进行预测或者趋势拟合,常用在

金融及其他涉及时间序列分析的领域:

• 股票趋势预测

• 交通流量预测


4 分类学习 

4.1 输入输出

输入:一组有标签的训练数据 ( 也称观察和评估 ) ,标签表明了这些数据(观察)的所署类别。

输出:分类模型根据这些训练数据,训练自己的模型参数,学习出一个适合这组数据的分类器,当有新数据(非训练数据)需要进行类别判断,就可以将这组新数据作为输入送给学好的分类器进行判断。


4.2 分类学习-评价

• 训练集(training set ): 顾名思义用来训练模型的已标注数据,用来建立模型,发现规律。


• 测试集(testing set): 也是已标注数据,通常做法是将标注隐藏,输送给训练好的模型,通过结果与真实标注进行对比,评估模型的学习能力。


训练集/测试集的划分方法: 根据已有标注数据,随机选出一部分数据(70% )数据作为训练数据,余下的作为测试数据,此外还有交叉验证法,自助法用来评估分类模型。




4.3 分类学习-评价标准

精确率: 精确率是针对我们预测结果而言的,( 以二分类为例 )它表示的是预测为正的样本中有多少是真正的正样本。那么预测为正就有两种可能了,一种就是把正类预测为正类(TP) ,另一种就是把负类预测为正类(FP) ,也就是:


                             

人工智能——监督学习_机器学习_03



召回率: 是针对我们原来的样本而言的,它表示的是样本中的正例有多少被预测正确了。那也有两种可能,一种是把原来的正类预测成正类(TP) ,另一种就是把原来的正类预测为负类(FN) ,也就是


                        

人工智能——监督学习_人工智能_04




假设我们手上有 60 个正样本, 40 个负样本,我们要找出所有的正样本,分类算法查找出50 个,其中只有 40 个是真正的正样本, TP: 将正类预测为正类数 40 ; FN: 将正类预测为负类数 20 ; FP: 将负类预测为正类数 10 ;TN: 将负类预测为负类数 30


准确率( accuracy ) = 预测对的 / 所有 = (TP+TN)/(TP+FN+FP+TN) = 70%

精确率( precision ) =?

召回率( recall ) =?


留于读者思考


 



4.4 Sklearn vs. 分类

与聚类算法被统一封装在 sklearn.cluster模块不同,sklearn 库中的分类算法并未被统一封装在一个子模块中,因此对分类算法的import方式各有不同。


Sklearn提供的分类函数包括


• k 近邻( knn )

• 朴素贝叶斯( naivebayes ),

• 支持向量机( svm ),

• 决策树 ( decision tree )

• 神经网络模型( Neural networks )等

• 这其中有线性分类器,也有非线性分类器。



                                                                             

 

人工智能——监督学习_人工智能_05

人工智能——监督学习_数据_06

 

4.5 分类算法的应用

 金融:贷款是否批准进行评估

 医疗诊断:判断一个肿瘤是恶性还是良性

 欺诈检测:判断一笔银行的交易是否涉嫌欺诈

 网页分类:判断网页的所属类别,财经或者是娱乐?